探索宇宙奧秘 · 理性思考

2026年2月，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布最新成果。他們分析來(lái)自六臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，揭示了雙星脈沖星PSR J1906+0746的極端物理特性。這顆2004年發(fā)現(xiàn)的脈沖星以每秒近七圈的速度自轉(zhuǎn)，與伴星每3.98小時(shí)互繞一周。

研究團(tuán)隊(duì)精確測(cè)定了這個(gè)相對(duì)論性雙星系統(tǒng)的質(zhì)量。脈沖星本身質(zhì)量為1.316倍太陽(yáng)質(zhì)量，其伴星質(zhì)量為1.297倍太陽(yáng)質(zhì)量。兩者總和達(dá)到2.613倍太陽(yáng)質(zhì)量，這一數(shù)據(jù)強(qiáng)烈暗示我們面對(duì)的是雙中子星系統(tǒng)。

這項(xiàng)研究跨越了整整十八年。觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自阿雷西博、綠岸、洛弗爾、納米、南非MeerKAT，以及中國(guó)FAST天眼六臺(tái)世界一流射電望遠(yuǎn)鏡。這種國(guó)際組網(wǎng)觀測(cè)模式體現(xiàn)了當(dāng)代天體物理研究的協(xié)作特性。

觀測(cè)數(shù)據(jù)捕捉到了一次重要的自轉(zhuǎn)突快現(xiàn)象。這顆年輕脈沖星的自轉(zhuǎn)頻率突然躍升，其幅度與著名的船帆座脈沖星相當(dāng)。隨后，它經(jīng)歷了約一百天的指數(shù)恢復(fù)期，恢復(fù)比例僅為0.5%。

這種現(xiàn)象被稱為"glitch"，相當(dāng)于中子星的星震。它源于中子星內(nèi)部超流體與殼層的相互作用。此次觀測(cè)為研究中子星致密內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)提供了寶貴的實(shí)證數(shù)據(jù)，幫助物理學(xué)家驗(yàn)證極端條件下的物態(tài)方程。

數(shù)據(jù)分析揭示了更驚人的線索。殘差功率譜密度呈現(xiàn)出約兩年的準(zhǔn)周期性變化。研究人員推測(cè)，這可能源于一顆約4倍地球質(zhì)量的行星，它以736天的周期在圓軌道上運(yùn)行。

如果這一猜測(cè)得到證實(shí)，PSR J1906+0746將成為罕見(jiàn)的三星系統(tǒng)。這顆行星必須經(jīng)受住兩次超新星爆炸的劇烈沖擊，或者在單次爆炸中幸存。這對(duì)現(xiàn)有行星形成與演化理論提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也為研究極端環(huán)境下行星幸存機(jī)制提供了獨(dú)特樣本。

從科學(xué)史視角看，這項(xiàng)工作延續(xù)著1974年赫爾斯-泰勒雙星的傳奇。那項(xiàng)發(fā)現(xiàn)首次為引力波存在提供了間接證據(jù)，并榮獲1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。PSR J1906+0746更為年輕，特征年齡僅11.2萬(wàn)年，為研究雙星系統(tǒng)早期演化提供了活化石。

未來(lái)，隨著FAST持續(xù)觀測(cè)與國(guó)際合作深化，我們或許能確認(rèn)這顆幸存行星的存在，并進(jìn)一步檢驗(yàn)廣義相對(duì)論在強(qiáng)引力場(chǎng)中的預(yù)言。對(duì)于理解中子星內(nèi)部結(jié)構(gòu)與極端環(huán)境下的行星生存，這個(gè)系統(tǒng)仍有許多秘密等待揭開。

L. Vleeschower et al, Long-term timing of the relativistic binary PSR J1906+0746, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2602.05947